CN111372628B - 用于药物输送装置的动力单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于药物输送装置的动力单元(1)，以及用于在所述药物输送装置中提供和安装所述动力单元(1)的方法。所述动力单元(1)包括：第一接口构件(30)，所述第一接口构件沿基准轴线延伸并且包括中空主体(31)和第一接合结构(35)；第二接口构件(10)，所述第二接口构件包括至少部分地延伸穿过所述中空主体(31)的管状结构(11)，并且具有裙部(12)，以及被构造成用于与所述第一接合结构(35)能够释放地接合的第二接合结构(14)；以及包括附接到所述第一接口部件(30)的第一端部部分(23)和附接到所述第二接口部件(10)的第二端部部分(22)的扭力弹簧(20)，所述扭力弹簧(20)被预紧以引起所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对旋转运动。所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)被构造成从第一相对轴向位置沿基准轴线进行相对运动，在所述第一相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)被接合以防止所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对旋转运动到第二相对轴向位置，在所述第二相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)脱离接合。在所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)的所述第一相对轴向位置中，所述扭力弹簧(20)被容纳在由所述空心主体(31)和所述裙部(12)限定的使用者无法接近的空间(39)中。

Description

用于药物输送装置的动力单元
技术领域
本发明整体涉及药物输送装置，更具体地涉及利用弹簧动力来致动剂 量排出机构的此类自动装置。
背景技术
自动药物输送装置的特征在于具有集成的能量源，该能量源可释放以 引起药物排出。由于弹簧价格相对低廉，因此许多自动注射装置采用弹簧 作为能量源。然而，由于剂量排出机构中的摩擦，弹簧必须在注射装置的 制造期间被预紧，以确保无论其大小如何都有足够的能量可用于输送整个 预期的剂量。这意味着弹簧被张紧，使得即使在剂量设定机构的“零”位 置，即，尚未选择或准备剂量的位置，弹簧也施加一定的力或扭矩。
弹簧预紧过程非常敏感，并且通常会导致零件报废。一个主要问题是 在保持装置中每个其他相关部件的相应位置(即，待由弹簧驱动或受弹簧 释放影响的部件)的同时使弹簧张紧。通常通过首先将弹簧的一个端部固 定在装置壳体中，随后相对于壳体移动弹簧的另一个端部并且将移位的端 部锁定在适当的位置来进行预紧。这需要一些相当复杂的组装步骤，包括 在视觉可达性受限的壳体的内部小空间中执行的步骤。
为了排出剂量，一些装置利用扭力弹簧来提供驱动扭矩以引起与装置 壳体螺纹接合的活塞杆的旋转。弹簧端部通常设置有钩、支腿或类似的装 置，用于附接到相邻的零件。此类附接特征结构是成本增加的，并且实际 上占扭力弹簧总成本的高达40％。此外，附接特征结构倾向于与其他零件 以及组装设备缠结，经常导致组装线中的不期望的停机时间。
WO 2014/170177(Novo Nordisk A/S)公开了一种被制成没有钩状端 部的扭力弹簧以及将该扭力弹簧固定在医疗注射装置中的方法。通过实施 此类解决方案，可以减少自动注射装置的总成本。然而，该解决方案并未 显著改善有关弹簧预紧过程中视觉可达性欠缺的问题。另外，如果将注射 装置设计成避免需要起动灌注空气，则必须对剂量排出机构执行零点调 整，以在活塞和活塞杆之间建立适当的初始对准。这需要物理上接近活塞 杆，而这在弹簧已经就位的情况下是很难获得的。另一方面，在不影响活 塞杆的位置的情况下安装弹簧是困难的，实际上使先前的零点调整无效。
发明内容
本发明的目的是消除或减少现有技术的至少一个缺点，或者提供现有 解决方案的有用替代方案。
特别地，本发明的目的是提供一种成本有效且易于实施的用于将扭力 弹簧安装在药物输送装置中的解决方案。
本发明的又一个目的是提供一种用于将扭力弹簧安装在药物输送装置 中的解决方案，该解决方案降低了装置组装过程的复杂性。
本发明的另一个目的是提供一种此类解决方案，使得能够在装置组装 过程中安全且可靠地操纵扭力弹簧。
本发明的另一个目的是提供一种利用基于扭力弹簧的驱动装置的成本 有效的药物输送装置。
本发明的又一个目的是提供一种用于双贮存器型药物输送装置的基于 成本有效的扭力弹簧的驱动装置。
在本发明的公开内容中，将描述多个方面和实施方案，将完成以上目 的中的一个或多个并且/或者将完成从以下文本显而易见的目的。
体现本发明原理的解决方案提供了一种子组件，该子组件包括具有第 一接合结构的第一接口构件，具有第二接合结构的第二接口构件，以及附 接到第一接口构件和第二接口构件并且被预紧以在两者之间提供旋转偏压 的扭力弹簧。第一接口构件和第二接口构件被布置成使得能够从第一相对 轴向位置沿一般轴线或基准轴线进行相对运动，在该第一相对轴向位置 中，第一接合结构和第二接合结构被接合以防止第一接口构件和第二接口 构件之间的相对旋转运动至第二相对轴向位置，在该第二相对轴向位置 中，第一接合结构和第二接合结构脱离接合，从而允许第一接口构件和第 二接口构件之间的相对旋转运动。因此，本质上，提供了动力单元，该动 力单元可被安装在药物输送装置壳体中并且可释放以使例如剂量排出机构 通电。实际上，动力单元甚至可以成为剂量排出机构的一部分。
子组件提供了显著改进的装置组装过程，因为它允许扭力弹簧在装置 壳体外部被预紧，然后在处于预紧状态时被安装到壳体中。因此，预紧被 转移到前壳体过程，并且可以通过例如使用WO 2014/170177中所述的方 法将扭力弹簧的第一端部部分旋转固定到第一接口构件，在对所有步骤都 具有足够的视觉可达性的情况下执行，例如使用WO 2014/170177中所述 的方法将扭力弹簧的第二端部部分旋转地固定到第二接口构件，引起第一接口构件和第二接口构件之间的相对旋转运动，以使第一接口构件和第二 接口构件从第一相对角位置到第二相对角位置，从而使扭力弹簧旋转张 紧，并且最终通过将第一接口构件和第二接口构件置于第一相对轴向位 置，将第一接口构件和第二接口构件固定在第二相对角位置。
子组件还允许在将扭力弹簧安装到注射装置中之前完成零点调整，因 为可以在不接触活塞杆的情况下安装整个子组件，包括预紧弹簧。例如， 如果第一接口构件和第二接口构件两者是中空的并且扭力弹簧被布置在它 们之间，则子组件可以在活塞杆上方简单地滑动。零点调整与固定剂量注 射装置特别相关，在固定剂量注射装置中，剂量排出机构的每次启动都导 致活塞杆沿相同的轴向方向前进，并且其中空气灌注可以导致大量药物损 失。
在本发明的第一方面，提供了一种用于药物输送装置的动力单元。
因此，提供了动力单元形式的子组件，用于插入药物输送装置壳体 中。动力单元包括：a)第一接口构件，该第一接口构件沿基准轴线延伸 并且包括中空主体和第一接合结构，b)第二接口构件，该第二接口构件 包括管状结构，例如具有适于容纳活塞杆的内腔，该内腔至少部分地延伸 穿过中空主体，形成在管状结构上或附接到管状结构的裙部，以及被构造 成用于与第一接合结构可释放地接合的第二接合结构，以及c)扭力弹 簧，该扭力弹簧包括附接到例如保持在中空主体内的第一接口构件的第一 端部部分，以及附接到例如保持在裙部下方的第二接口构件的第二端部部 分。扭力弹簧被预紧，并且因此包含用于引起第一接口构件和第二接口构 件之间围绕基准轴线的相对旋转运动的能量。
第一接口构件和第二接口构件被构造成，即，能够从第一相对轴向位 置沿基准轴线进行相对运动至第二相对轴向位置。在所述第一相对轴向位 置中，第一接合结构和第二接合结构被接合，从而防止第一接口构件和第 二接口构件之间的相对旋转运动，并且因此扭力弹簧被翘起。在所述第二 相对轴向位置，第一接合结构和第二接合结构脱离接合，因此不再防止扭 力弹簧释放其存储的能量。
此外，在第一接口构件和第二接口构件的第一相对轴向位置中，扭力 弹簧被容纳在由空心主体和裙部限定的使用者无法接近的空间中。由此保 护扭力弹簧免受外部接触，这大大降低了组装期间的故障风险。特别地， 当第一接合结构和第二接合结构接合时，扭力弹簧可以由中空主体和裙部 覆盖，从而可以从第一接口构件和第二接口构件的外部完全屏蔽。
第二接合结构可以形成裙部的一部分，从而既用作扭力弹簧的锚，又 用作与第一接口构件相互作用的联接零件。
在本发明的示例性实施方案中，扭力弹簧沿基准轴线围绕第二接口构 件的区段延伸。这提供了动力单元的特别紧凑的构造。
除了防止第一接口构件和第二接口构件之间的相对旋转运动之外，第 一接合结构和第二接合结构可以进一步被构造成阻碍第一接口构件和第二 接口构件之间的相对轴向运动。这意味着，当第一接合结构和第二接合结 构接合时，仅当施加的力超过阈值时，第一接口构件和第二接口构件之间 的相对轴向运动才可以发生。
阈值原则上可以是预先确定的或任意的，但是制造商可以例如选择将 第一接合结构和第二接合结构构造成使得需要在注射装置的组装期间可施 加的特定的力，以引起第一接口构件和第二接口构件之间的相对轴向运 动。阈值可以具有确保存储和操纵期间稳定的动力单元的大小，即，在动 力单元受到摇动、颠簸或其他有限的冲击的情况下，确保预紧的扭力弹簧 不被过早地释放。
第一接合结构和第二接合结构可以被构造成经由可释放的卡扣配合连 接而接合。例如，第一接合结构可以包括凸连接器，该凸连接器包括具有 第一横向尺寸的头部，并且第二接合结构可以包括凹连接器，该凹连接器 包括具有可横向偏转的入口区段，该可横向偏转的入口区段的未偏转横向 尺寸小于第一横向尺寸，以及容纳区段，该容纳区段具有第二横向尺寸， 该第二横向尺寸至少与第一横向尺寸一样大，从而允许将头部部分容纳和可释放地保持在其中。
因此，可以通过向第一接口构件和第二接口构件中的不需要对壳体内 部的视觉可达性的一个施加简单的轴向力来将动力单元释放在壳体内。
第一接合结构可以包括布置在中空主体的外表面部分上的轴向延伸的 键齿，并且该轴向延伸的键齿可以被构造成与药物输送装置的接纳部分上 的配合接合结构诸如壳体的内表面接合。特别地，轴向延伸的键齿可以被 构造成用于与接纳零件旋转互锁接合。因此，作为轴向延伸的键齿的单个 几何形状既可以用于将第一接口构件联接至第二接口构件，又可以将第一 接口构件联接至例如壳体，从而简化动力单元的设计。
中空主体可以包括适于抵接接纳零件的横向内表面的横向端面，由此 横向内表面相对于接纳零件(例如，壳体)限定用于第一接口构件的轴向 止动件。
在本发明的第二方面，提供了一种药物输送装置，诸如药物注射装 置，该药物输送装置包括壳体和如上所述的布置在壳体中的动力单元。
该药物输送装置还可以包括与壳体螺纹连接的活塞杆，并且第一接口 构件可以相对于壳体旋转锁定，而第二接口构件可以围绕活塞杆的至少一 部分并且延伸穿过第一接口构件。此外，第二接口构件可以至少在剂量排 出期间相对于活塞杆被旋转锁定或限制，并且相对于壳体被旋转可释放地 锁定。
在本发明的一个实施方案中，第二接口构件包括管状结构，该管状结 构相对于空心主体的远侧的活塞杆被旋转锁定或限制，并且相对于空心主 体的近侧的壳体被旋转可释放地锁定。
在本发明的一个实施方案中，第二接口构件是驱动管，该驱动管经由 可旋转的活塞杆引导构件相对于活塞杆被旋转锁定或限制。
在本发明的一个实施方案中，第二接口构件是具有带齿外表面部分的 驱动管，该带齿外表面部分经由可释放地保持的齿轮相对于壳体被旋转可 释放地锁定。
壳体可以包括具有径向向内指向的表面的轴向延伸主体和在径向向内 指向的表面上的壳体接合结构。第一接合结构可以包括在中空主体的外表 面部分上的轴向延伸的键齿，该轴向延伸的键齿可以与壳体接合结构接 合，从而相对于壳体旋转锁定第一接口构件。
壳体还可以包括横向内表面，该横向内表面限定用于壳体中的第一接 口构件的轴向止动件和第一接口构件在壳体中的安装位置，并且当第一接 口构件处于安装位置时，第一接口构件和第二接口构件可以适于通过第二 接口构件相对于壳体的轴向移动而经历从第一相对轴向位置到第二相对轴 向位置的相对运动。
在本发明的一个实施方案中，扭力弹簧的第二端部被布置在裙部和由 裙部覆盖的管状结构的一部分之间。此外，第二接合结构形成裙部的部分 并且在第一接口构件和第二接口构件的第一相对轴向位置中与第一接合结 构接合，使得裙部和中空主体一起覆盖扭力弹簧。
药物输送装置还可以包括第二活塞杆，该第二活塞杆与壳体螺纹连接 并且平行于活塞杆布置，并且第二接口构件可以与中间结构可旋转地联 接，该中间结构相对于壳体被旋转可释放地锁定并且进一步与第二活塞杆 旋转联接。
在本发明的一个实施方案中，中间结构包括齿轮，该齿轮经由与第二 接口构件平行布置的第二驱动管与第二活塞杆旋转联接。第二驱动管可以 经由第二可旋转活塞杆引导构件相对于第二活塞杆被旋转锁定或限制。
在第三方面，本发明提供了一种将用于药物输送装置的扭力弹簧预紧 的方法。该方法包括：(i)在插入药物输送装置的壳体之前，将扭力弹 簧的第一端部附接到沿基准轴线延伸的第一接口构件的中空主体的内表 面，第一接口构件包括第一接合结构，(ii)在步骤(i)之前、与其同 时或在其之后，将扭力弹簧的第二端部附接到第二接口构件，该第二接口 构件包括适于至少部分地延伸穿过中空主体的管状结构，该管状结构上的 裙部，以及第二接合结构，(iii)引起第一接口构件和第二接口构件之 间围绕基准轴线的相对旋转运动，从而使扭力弹簧处于扭转状态，以及 (iv)使第一接口构件和第二接口构件到达第一接合结构和第二接合结构 接合的相对轴向位置，从而将扭力弹簧固定在扭转状态中，其中在第一接 口构件和第二接口构件的相对轴向位置中，扭力弹簧被容纳在由空心主体 和裙部限定的使用者无法接近的空间中
因此，该方法提供了一种动力单元，该动力单元可以在组装药物输送 装置之前被组装，并且以安全的方式作为子组装单元被单独地存储。
步骤(iii)可以包括使第一接口构件和第二接口构件成角度地对 准，使得第一接合结构和第二接合结构沿基准轴线彼此面对，并且因此步 骤(iv)可以包括仅通过使相对轴向运动会聚来使第一接口构件和第二接 口构件到达相对轴向位置。这提供了组装过程中特别简单的运动方式。
如果第二接合结构形成裙部的部分并且包括卡扣配合联接件的凸零件 或凹零件，并且第一接合结构包括匹配的凹零件或凸零件，则步骤(iv) 导致第一接口构件和第二接口构件借助于可释放的卡扣连接而旋转互锁。
在第四方面，本发明提供了一种将动力单元安装在药物输送装置的壳 体中的方法，该动力单元包括：具有第一接合结构的第一接口构件；具有 第二接合结构的第二接口构件；以及预紧扭力弹簧，该预紧扭力弹簧包括 附接到第一接口构件的第一端部部分和附接到第二接口构件的第二端部部 分，该扭力弹簧被预紧以施加扭矩以引起第一接口构件和第二接口构件之 间的相对旋转运动，该方法包括：(i)在第一接合结构和第二接合结构被接合以防止第一接合构件和第二接合构件之间的相对旋转运动的第一状 态下，沿参考轴将动力单元插入壳体，直到第一接口部件遇到轴向止动 件，(ii)通过将第二接口构件沿基准轴线进一步推入壳体，引入第一接 口构件和第二接口构件之间沿基准轴线的相对运动，从而使动力单元进入 第二状态，其中第一接合结构和第二接合结构脱离接合，以及(iii)在 动力单元达到第二状态之前，相对于壳体旋转可释放地锁定或限制第二接 口构件。
药物输送装置可以包括与壳体螺纹接合的活塞杆，并且步骤(i)可 以通过沿活塞杆的一部分或在活塞杆的一部分上方安装(例如，滑动)动 力单元的一部分来执行。
步骤(ii)可以通过相对于壳体平移和/或螺旋地移动第二接口构件 预先确定的轴向距离或预先确定的间隔内的轴向距离来进行，例如直到第 二接口构件遇到第二轴向止挡件。
步骤(iii)确保当动力单元完全安装在壳体中并且第一接合结构和 第二接合结构脱离接合时，扭力弹簧保持在其预紧状态，即，扭力弹簧不 会因动力单元进入第二状态而自动退绕。
在本发明的第五方面中，提供了一种药物输送装置，该药物输送装置 包括：壳体；与壳体螺纹连接的第一活塞杆；与壳体螺纹连接的第二活塞 杆；如上结合本发明的第一方面所述的围绕第一活塞杆的至少一部分布置 的动力单元，其中第一接口构件相对于壳体旋转锁定，并且第二接口构件 被旋转锁定或限制，或者被构造成相对于第一活塞杆被旋转锁定或限制； 以及联接机构，该联接机构将第二接口构件和第二活塞杆旋转联接。
药物输送装置还可以包括药物贮存器保持部分，该药物贮存器保持部 分保持或适于接纳和保持携带第一药物的第一贮存器和携带第二药物的第 二贮存器。第一贮存器可以包括由第一活塞或第一可穿透隔膜分别密封的 第一仓，并且第二贮存器可以包括由第二可穿透隔膜或第二活塞分别密封 的第二仓。
第一活塞杆和第二活塞杆可以沿平行于基准轴线的壳体轴线彼此平行 地布置。在这种情况下，药物贮存器保持部分可以适于在第一活塞杆和第 二活塞杆的远侧在对应的平行的取向上保持第一贮存器和第二贮存器，使 得第一活塞与第一活塞杆轴向对准，并且第二活塞与第二活塞杆轴向对 准。
第一活塞杆可以包括具有第一节距的第一螺纹，并且第二活塞杆可以 包括具有第二节距的第二螺纹，第二节距不同于第一节距。在这种情况 下，当第一活塞杆和第二活塞杆一起旋转时，由于动力单元和联接机构提 供的两者之间的旋转联接，第二活塞杆的轴向行程不同于第一活塞杆的轴 向行程。因此，必须单独且彼此独立地对每个剂量排出系统进行零点调 整，这需要对每个活塞杆进行单独操纵。一个动力单元提供动力来驱动两 个活塞杆并且在完成零点调整后可以将动力单元安装在第一活塞杆上方这 一事实表明，在组装过程中没有扭力弹簧妨碍接近活塞杆中的任何一个， 即，每个活塞杆可以自由地前进到与其轴向对准的活塞的初始抵接。
在本发明的第六方面中，提供了一种将动力单元安装在药物输送装置 壳体中的方法，该药物输送装置壳体包括与第一活塞杆螺纹接合的第一螺 母构件和与第二活塞杆螺纹接合或被构造成与第二活塞杆螺纹接合的第二 螺母构件，并且动力单元包括具有第一接合结构的第一接口构件，具有第 二接合结构的第二接口构件，以及包括附接到第一接口构件的第一端部和 附接到第二接口构件的第二端部的预紧扭力弹簧，该扭力弹簧被预紧以施 加扭矩以引起第一接口构件和第二接口构件之间围绕基准轴线的相对旋转 运动，该方法包括：(i)在动力单元的第一状态下，第一接合结构和第 二接合结构被接合以防止第一接口构件和第二接口构件之间的相对旋转运 动，沿第一活塞杆的一部分或在第一活塞杆的一部分上方滑动动力单元的 一部分，直到第一接口构件遇到轴向止动件，(ii)通过将第二接口构件 朝远侧推动进入药物输送装置壳体，引入第一接口构件和第二接口构件之 间沿基准轴线的相对运动，从而使动力单元进入第二状态，其中第一接合 结构和第二接合结构脱离接合，以及(iii)在动力单元达到第二状态之 前，相对于药物输送装置壳体旋转可释放地锁定或限制第二接口构件。
第二活塞杆可以在将动力单元插入药物输送装置壳体中之前、与其同 时或在其之后，被插入到药物输送装置壳体中并且与第二螺母构件螺纹接 合。
在本发明的上下文中，当扭力弹簧“被容纳在使用者不可接近的空间 中”时，这意味着扭力弹簧至少基本上被掩盖并且因此不能被使用者操 纵。然而，这并不表明扭力弹簧所处的空间是气密的。
此外，在本发明的上下文中，当第一实体相对于第二实体旋转“锁 定”时，这表明双向旋转互锁，其中第一实体与第二实体之间不会发生相 对旋转运动，而当第一实体相对于第二实体被旋转“限制”时，这表明单 向旋转互锁，其中第一实体和第二实体之间的相对旋转运动仅允许在一个 方向上进行，例如在棘轮机构中。例如，如果第二接口构件相对于壳体被 旋转限制，则防止第二接口构件相对于壳体沿一个方向旋转。在特定情况 下，一个方向将对应于在预紧扭力弹簧退绕期间第二弹簧端部的旋转方 向。最后，当两个实体旋转“联接”时，这仅表明一个实体的旋转导致另 一个实体的某种旋转。
为了避免任何疑问，在本发明的上下文中，术语“医学物质”表示用 于治疗、预防或诊断病症的介质，即，包括在体内具有治疗或代谢作用的 介质。此外，术语“远侧”和“近侧”指示在药物输送装置或针单元处的 位置或沿药物输送装置或针单元的方向，其中“远侧”是指药物出口端 部，并且“近侧”是指与药物出口端部相对的端部。
在本说明书中，提及某个方面或某个实施方案(例如，“一个方 面”、“第一方面”、“一个实施方案”、“示例性实施方案”等)表示 结合相应的方面或实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的 至少一个方面或实施方案中，或者是其固有的，但不一定包括在本发明的 所有方面或实施方案中。然而，需要强调的是，除非在本文中明确指出或与上下文明显矛盾，否则关于本发明描述的各种特征、结构和/或特性的 任何组合均被本发明涵盖。
除非另有要求，否则在文本中使用的任何和所有示例或示例性语言 (例如，诸如等)仅是为了说明本发明，而不是对其范围进行限制。此 外，说明书中的语言或措辞均不应解释为指示任何未要求保护的要素对于 实践本发明必不可少。
附图说明
在下文中，将参考附图进一步描述本发明，其中
图1为根据本发明的实施方案的动力单元的分解透视图，
图2为处于接合状态的动力单元的侧视图，
图3为处于脱离接合状态的动力单元的侧视图，
图4为动力单元在安装到药物输送装置壳体中期间的纵向剖视图，
图5为动力单元的近侧部分在插入药物输送装置壳体后处于接合状态 的纵向剖视图，
图6为动力单元的近侧部分在药物输送装置壳体中处于释放状态的纵 向剖视图，以及
图7为包括在剂量排出期间处于中间状态的动力单元的药物输送装置 的近侧部分的纵向剖视图。
在附图中，类似的结构主要由类似的附图标号标识。
具体实施方式
当/如果在下文中使用相对表达，例如“上”和“下”、“左”和 “右”、“水平”和“竖直”、“顺时针”和“逆时针”等，这些是参考 附图，不一定是实际使用情况。所示附图是示意性表示，因此，不同结构 的构型以及它们的相对尺寸仅用于说明的目的。
图1为根据本发明的实施方案的动力单元1形式的子组件的分解透视 图。动力单元1被构造成用于药物输送装置，例如注射装置，以提供能量 以执行剂量排出动作。在本发明的示例性实施方案中，动力单元1包括驱 动管10、弹簧基部30和扭力弹簧20，该扭力弹簧被布置成在驱动管10 和弹簧基部30之间起作用以提供旋转偏压。
驱动管10具有管状主体11，该管状主体在近侧端部部分处设置有周 向波纹区段16，并且在远侧端部部分处设置有外齿13。裙部12形成在管 状主体11上靠近外齿13的位置，并且携带一对卡扣结构14(仅一个可 见)，每个卡扣结构限定接纳空间15。
弹簧基部30具有管状弹簧基部主体31，在其外表面上形成有一对轴 向延伸的键齿32。联接头部35被设置在每个键齿32的远侧端部。联接 头部35具有对应于接纳空间15的形状。弹簧基部主体31在其远侧端部 处还具有带有横向端面37的轴向突起部36。
扭力弹簧20是具有弹簧主体21的螺旋弹簧，该弹簧主体在远侧弹簧 端部22和近侧弹簧端部23之间延伸。远侧弹簧端部22被构造成由裙部 12接纳并且被旋转固定在其中，而近侧弹簧端部23被构造成由弹簧基部 主体31接纳并且被旋转固定在其中。
图2为处于接合状态的动力单元1的侧视图，其中联接头部35占据 接纳空间15。扭力弹簧20被预扭转以提供驱动管10相对于弹簧基部30 的旋转偏置，并且通过由键齿32和卡扣结构14之间的接合建立的旋转互 锁连接来保持。在扭力弹簧20的预扭转过程中引入的远侧弹簧端部22和 近侧弹簧端部23的特定相对角位移根据在双仓注射装置中的动力单元1 的预期示例性用途预先确定，需要为两个并联剂量引擎提供能量。
如图3所示，卡扣结构14具有一对向内倾斜的指状件18，这一对向 内倾斜的指状件有助于限定接纳空间15并且被弹性地支撑，从而提供与 联接头部35的卡扣配合接合。指状件18的尺寸被设定成使得需要预先确 定的轴向释放力，以便将弹簧基部30与驱动管10隔开。
在图3中，动力单元1处于脱离接合状态，其中已经将联接头部35 从接纳空间15中拉出，从而使远侧弹簧端部22暴露于周围环境。在脱离 接合状态下，扭力弹簧20被释放，并且引入驱动管10和弹簧基部30之 间的相对旋转运动，除非通过其他相互作用阻止弹簧基部30和驱动管10 的相对旋转，这将在下面更详细地说明。
图4为示出动力单元1即将安装在双仓注射装置的壳体50中之前的 纵向剖视图。在该特定的剖视图中，剂量引擎中的一个被隐藏。壳体50 在作为使用者可操作的端部部分的近侧端部部分51与被构造成接纳和保 持药仓的远侧端部部分52之间延伸(未示出)。一体螺母构件54形成在 远侧端部部分52附近，并且被构造成与带螺纹的活塞杆60接合。活塞杆 60具有非圆形的横截面，并且通过几何结构与活塞杆驱动器70的活塞杆 接口部分72旋转互锁。因此，活塞杆驱动器70的纯旋转将引起活塞杆 60的旋转，由于与螺母构件54的螺纹连接，该旋转将被转换成活塞杆60 相对于壳体50的螺旋位移。活塞杆60的螺旋位移将引起药仓中活塞(未 示出)的前进，从而导致药物从其中排出。活塞杆驱动器70还包括驱动管接口部分71，该驱动管接口部分携带用于轴向滑动地接纳外齿13的内 齿73。
壳体50具有沿内表面部分的轴向脊56，轴向脊56的端部形成径向 架57。
需注意，在动力单元1的接合状态下，扭力弹簧20完全从外部屏 蔽，并且因此被固定在管状主体11和弹簧基部主体31之间的使用者无法 接近的空间39中。因此，动力单元1可以由使用者或机器以扭力弹簧20 被过早释放以及/或者弹簧线圈缠结的风险最小的方式操纵。
动力单元1在壳体50中的安装分两个步骤进行。最初，整个动力单 元1在活塞杆60上方轴向滑入壳体50的内部，直到端面37抵接架57， 这阻止弹簧基部30进一步朝远侧移动。在插入动力单元1期间，键齿32 分别与壳体50中的内部轴向轨道(不可见)接合，从而将弹簧基部30相 对于壳体50旋转固定，并且波纹区段16可滑动地接合离合器80(见图 7)，该离合器在双仓注射装置的空闲状态下相对于壳体50被旋转锁定。 图5示出了在初始安装步骤结束时动力单元1在壳体50中的位置。在该 位置中，动力单元1仍处于接合状态。
第二安装步骤包括向驱动管10施加指向远侧的力。因此，如图6所 示，当弹簧基部30安置在架57上时，驱动管10被进一步朝远侧推入壳 体50中。通过向驱动管10施加力，将联接头部35从接纳空间15中拉 出，从而使动力单元1偏移至脱离接合状态，但同时波纹区段16仅沿离 合器80滑动，保持与其接合。因此，由于离合器80相对于壳体50被旋 转锁定，所以防止驱动管10旋转，并且扭力弹簧20仍然保持在其预扭转 状态。
在第二安装步骤期间，驱动管10进入壳体50内的空闲状态位置，在 该位置中，外齿13已经滑过内齿73并且驻留在螺母构件54附近。动力 单元1现在被完全安装在壳体50中，特别是未对先前安装的活塞杆60造 成影响。
图7为在垂直于图4至图6的截面平面的平面中的双仓注射装置的近 侧部分的纵向剖视图。可以看出，该装置包括两个平行的剂量引擎，一个 在左侧，包括动力单元1，另一个在右侧。右侧的剂量引擎具有与形成在 壳体50中的螺母构件154螺纹接合的活塞杆160、可旋转的活塞杆驱动 器170和带有周向波纹区段116的驱动管110，类似于左侧的剂量引擎。 波纹区段116以类似于驱动管10的波纹区段16的方式与离合器80接 合。
离合器80包括颈部81和带齿头部82，该带齿头部被可滑动地布置 在顶部基部90的内部空间91中，该顶部基部相对于壳体50被旋转固 定。顶部基部90具有内部轴向脊92，该内部轴向脊在双仓注射装置(未 在图7中示出)的空闲状态下与带齿头部82接合，以防止离合器80相对 于顶部基部90的旋转运动。
双仓注射装置是从远侧触发的装置，在此意义上，装置的抵靠使用者 皮肤的针插入移动致使轴向杆(不可见)在壳体50内抵抗杆弹簧(不可 见)的力的朝近侧位移。轴向杆连接至后启动器40，使得轴向杆相对于 壳体50的朝近侧位移引起后启动器40的朝近侧位移，并且轴向杆相对于 壳体50的朝远侧位移引起后启动器40的朝远侧位移。
后启动器40包括中心头部41，该中心头部与离合器80中的内部突 出的几何结构接合以使后启动器40和离合器80轴向地互锁。后启动器 40还包括与驱动管10中的内部突出的几何结构接合以使后启动器40和 驱动管10轴向地互锁的左侧头部42，以及与驱动管110中的内部突出的 几何结构接合以使后启动器40和驱动管110轴向地互锁的右侧头部43。
在图7中，示出双仓注射装置处于药物排出状态，即，在将装置压靠 使用者的皮肤以插入附接的注射针(未示出)之后。针的插入移动已引起 轴向杆的朝近侧位移，从而引起后启动器40的朝近侧位移。由于上述相 应的轴向连接，后启动器40的朝近侧位移已引起离合器80和两个驱动管 10、110的对应的朝近侧位移。这导致首先驱动管10的外齿13滑动成与 活塞杆驱动器70的内齿73接合，并且在驱动管110和活塞杆驱动器170 之间建立类似的旋转连接，其次带齿头部82滑动成与内部轴向脊92脱离 接合。带齿头部82从内部轴向脊92的实际脱离接合在外齿13与内齿73 接合的同时或在其之后发生。
当带齿头部82从内部轴向脊92脱离接合时，离合器80不再被旋转 固定，并且因此扭力弹簧20自由地退绕并且释放其存储的能量，动力单 元1处于脱离接合状态。由于弹簧基部30相对于壳体50被旋转固定，因 此扭力弹簧20的退绕引起驱动管10的旋转运动，并且由于外齿13和内 齿73之间的旋转接合，从而导致活塞杆驱动器70的旋转运动。与活塞杆60旋转互锁的活塞杆接口部分72引起活塞杆60的对应的角位移，该活 塞杆因此螺旋地行进穿过螺母构件54并且使活塞在第一药物容纳仓(未 示出)中前进。
同时，驱动管10的旋转以及波纹区段16与离合器80之间的接合导 致离合器80的旋转运动。离合器80的旋转由于离合器80和波纹区段 116之间的接合而引起驱动管110的旋转，并且最终导致活塞杆160穿过 螺母部件154的螺旋位移，从而使活塞在第二药物容纳仓(未示出)中前 进。因此，单个动力单元1用于提供能量来驱动活塞杆60、160两者，从 而使组装过程更加容易，并且使装置生产成本在整体上较低。
当注射过程完成并且注射针从皮肤回缩时，轴向杆和后启动器40将 返回其相应的空闲状态轴向位置，从而使离合器80和两个驱动管10、 110相对于壳体50朝远侧从动，从而带齿头部82滑动成与内部轴向脊92 接合，并且将离合器80旋转锁定到壳体50，驱动管10与活塞杆驱动器 70脱离接合，并且驱动管110与活塞杆驱动器170脱离接合。动力单元1 仍处于脱离接合状态。
双仓注射装置可以是旨在完成注射过程后丢弃的单次使用类型的装 置，或者是能够递送多种相应剂量的两种药物的多次使用类型的装置。在 任何一种情况下，扭力弹簧20的尺寸和预扭转可以被设计成存储足够的 能量，以将两个活塞推进到其相应仓的端部或在其相应仓内的期望位置。 在多次使用类型的装置的情况下，可以并入剂量限定机构以提供部分地释 放扭力弹簧能量。

Claims (15)

1.用于药物输送装置的动力单元(1)，包括：
-第一接口构件(30)，所述第一接口构件沿基准轴线延伸并且包括中空主体(31)和第一接合结构(35)，
-第二接口构件(10)，所述第二接口构件包括管状结构(11)，所述管状结构至少部分地延伸穿过所述中空主体(31)，并且具有裙部(12)，以及第二接合结构(14)，所述第二接合结构被构造成用于与所述第一接合结构(35)可释放地接合，以及
-扭力弹簧(20)，所述扭力弹簧包括附接到所述第一接口构件(30)的第一端部部分(23)和附接到所述第二接口构件(10)的第二端部部分(22)，所述扭力弹簧(20)被预紧以引起所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对旋转运动，
其中所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)被构造成用于从第一相对轴向位置沿所述基准轴线相对运动到第二相对轴向位置，在所述第一相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)被接合以防止所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对旋转运动，在所述第二相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)脱离接合，并且
其中在所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)的所述第一相对轴向位置中，所述扭力弹簧(20)被容纳在由所述中空主体(31)和所述裙部(12)限定的使用者无法接近的空间(39)中。
2.根据权利要求1所述的动力单元，其中在所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)的所述第一相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)进一步接合以阻碍所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对轴向运动。
3.根据权利要求2所述的动力单元，其中在所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)的所述第一相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)经由可释放的卡扣配合连接来接合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的动力单元，其中所述第二端部部分(22)被定位在所述裙部(12)和由所述裙部(12)覆盖的所述管状结构(11)的一部分之间，并且其中所述第二接合结构(14)形成所述裙部(12)的部分。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的动力单元，其中所述第一接合结构(35)包括轴向延伸的键齿(32)，所述轴向延伸的键齿被布置在所述中空主体(31)的外表面部分上，并且被构造成用于与所述药物输送装置的接纳零件上的配合结构旋转互锁接合。
6.根据权利要求5所述的动力单元，其中所述中空主体(31)包括横向端面(37)，其适于抵接所述接纳零件的横向内表面，所述横向内表面由此限定用于所述第一接口构件(30)相对于所述接纳零件的轴向行程的止动件。
7.一种药物输送装置，其包括壳体(50)和布置在所述壳体(50)中的根据前述权利要求中任一项所述的动力单元(1)。
8.根据权利要求7所述的药物输送装置，还包括与所述壳体(50)螺纹连接的活塞杆(60)，其中所述中空主体(31)相对于所述壳体(50)被旋转锁定，并且其中所述管状结构(11)围绕所述活塞杆(60)的至少一部分并且相对于所述活塞杆(60)被旋转锁定或限制，至少在剂量排出期间，并且相对于所述壳体(50)被可旋转释放地锁定。
9.根据权利要求8所述的药物输送装置，其中所述管状结构(11)在所述中空主体(31)的远侧相对于所述活塞杆(60)被旋转锁定，并且在所述中空主体(31)的近侧相对于所述壳体(50)被可旋转释放地锁定。
10.根据权利要求8或9所述的药物输送装置，其中所述壳体(50)在径向向内导向的轴向延伸表面上包括壳体接合结构(53)，并且所述第一接合结构(35)包括布置在所述中空主体(31)的外表面部分上的轴向延伸的键齿(32)，并且其中所述轴向延伸的键齿(32)与所述壳体接合结构(53)接合。
11.根据权利要求10所述的药物输送装置，其中所述壳体(50)还包括横向内表面(57)，所述横向内表面限定用于所述壳体(50)中的所述第一接口构件(30)的轴向止动件和所述第一接口构件在所述壳体中的安装位置，并且其中当所述第一接口构件(30)处于所述安装位置时，所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)适于通过所述第二接口构件(10)相对于所述壳体(50)的轴向移动来经历从所述第一相对轴向位置到所述第二相对轴向位置的所述相对运动。
12.根据权利要求8或9所述的药物输送装置，还包括与所述壳体(50)螺纹连接并且与所述活塞杆(60)平行布置的第二活塞杆(160)，其中所述第二接口构件(10)与中间结构(80)旋转联接，所述中间结构(80)相对于所述壳体(50)被可旋转释放地锁定，并且进一步与所述第二活塞杆(160)旋转联接。
13.一种预紧用于药物输送装置的扭力弹簧(20)的方法，包括：
(i)在插入所述药物输送装置的壳体(50)中之前，将所述扭力弹簧(20)的第一端部部分(23)附接到沿基准轴线延伸的第一接口构件(30)的中空主体(31)的内表面，所述第一接口构件(30)包括第一接合结构(35)，
(ii)将所述扭力弹簧(20)的第二端部部分(22)附接到第二接口构件(10)，所述第二接口构件包括适于至少部分地延伸穿过所述中空主体(31)的管状结构(11)、所述管状结构(11)上的裙部(12)，以及第二接合结构(14)，
(iii)引起所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间围绕所述基准轴线的相对旋转运动，由此使所述扭力弹簧(20)到达扭转状态，以及
(iv)使所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)到达相对轴向位置，在所述相对轴向位置中，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)接合，由此将所述扭力弹簧(20)固定在所述扭转状态下，
其中在所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)的所述相对轴向位置中，所述扭力弹簧(20)被容纳在由所述中空主体(31)和所述裙部(12)限定的使用者无法接近的空间中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中步骤(iii)包括使所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)角度地对准，使得所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)沿所述基准轴线面对彼此，并且其中步骤(iv)包括仅通过使相对轴向运动会聚来使所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)到达所述相对轴向位置。
15.一种将动力单元(1)安装在药物输送装置壳体(50)中的方法，所述动力单元(1)包括：第一接口构件(30)，所述第一接口构件包括第一接合结构(35)；第二接口构件(10)，所述第二接口构件包括第二接合结构(14)；以及扭力弹簧(20)，所述扭力弹簧包括附接到所述第一接口构件(30)的第一端部部分(23)和附接到所述第二接口构件(10)的第二端部部分(22)，所述扭力弹簧(20)被预紧以施加扭矩来用于引起所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对旋转运动，所述方法包括：
(i)在第一状态下时将所述动力单元(1)沿基准轴线插入所述药物输送装置壳体(50)中，直到所述第一接口构件(30)遇到轴向止动件，在所述第一状态下，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)接合以防止所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间的相对旋转运动，
(ii)通过将所述第二接口构件(10)沿所述基准轴线进一步推入所述药物输送装置壳体(50)中，引入所述第一接口构件(30)和所述第二接口构件(10)之间沿所述基准轴线的相对运动，由此使所述动力单元(1)到达第二状态，在所述第二状态下，所述第一接合结构(35)和所述第二接合结构(14)脱离接合，以及
(iii)在所述动力单元(1)到达所述第二状态之前，使所述第二接口构件(10)相对于所述药物输送装置壳体(50)可旋转释放地锁定或限制。
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